[发明专利]一种多线扫描前视防撞激光雷达装置及应用

权利要求书

1.一种多线扫描前视防撞激光雷达装置，其特征在于，该装置包括激光发射系统、多面体旋转扫描系统、激光接收探测系统和控制驱动系统，所述的激光发射系统、多面体旋转扫描系统、激光接收探测系统依次连接，所述的激光发射系统、多面体旋转扫描系统、激光接收探测系统分别与控制驱动系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种多线扫描前视防撞激光雷达装置，其特征在于，所述的激光发射系统包括激光器(3)和准直器(4)，所述的激光器(3)与准直器(4)连接。

3.根据权利要求1所述的一种多线扫描前视防撞激光雷达装置，其特征在于，所述的多面体旋转扫描系统包括多面体转鼓(6)、旋转电机和光电对(11)，所述的旋转电机与多面体转鼓(6)连接，可带动多面体转鼓(6)旋转，所述的多面体转鼓(6)的上端设置有多面体反射镜(13)，多面体转鼓(6)的下端为分割均匀的锯齿结构，所述的光电对(11)设置在多面体转鼓(6)的下端，可以测试出多面体转鼓(6)的旋转角度。

4.根据权利要求1所述的一种多线扫描前视防撞激光雷达装置，其特征在于，所述的激光接收探测系统包括穿孔镜(5)、接收透镜(8)、APD探测器(9)，所述的穿孔镜(5)与接收透镜(8)的光轴成45°角，穿孔镜(5)的中心孔设置在激光发射的光轴上，其保证激光的发收同轴，所述的APD探测器(9)设置在接收透镜(8)的像面处。

5.根据权利要求1所述的一种多线扫描前视防撞激光雷达装置，其特征在于，所述的控制驱动系统包括控制系统(1)、激光器驱动电路(2)、电机驱动电路(7)、测角电路(12)和APD探测电路(10)，所述的控制系统(1)与激光器驱动电路(2)、电机驱动电路(7)、测角电路(12)和APD探测电路(10)分别连接，所述的激光器驱动电路(2)与激光器(3)连接，所述的电机驱动电路(7)与旋转电机连接，所述的测角电路(12)与光电对(11)连接，所述的APD探测电路(10)与APD探测器(9)连接。

6.根据权利要求1所述的一种多线扫描前视防撞激光雷达装置，其特征在于，所述的多面体反射镜(13)的面包括四面、六面。

7.根据权利要求1所述的一种多线扫描前视防撞激光雷达装置，其特征在于，所述的激光器(3)发射极小发散角的准直窄脉冲光束。

8.一种多线扫描前视防撞激光雷达装置的应用方法为：控制系统(1)控制激光器驱动电路(2)，使激光器(3)发射窄脉冲光束，窄脉冲光束经过准直器(4)后形成发散角极小的窄脉冲光束，该光束通过穿孔镜(5)的中心孔照射到多面体转鼓(6)的上端的多面体反射镜(13)，由于多面体反射镜(13)的各表面相对旋转轴有各不相同的小倾角，当驱动电机驱动多面体转鼓(6)旋转时，多面体反射镜(13)的各表面可在前视垂直路面方向上进行多线扫描，当激光束照射到障碍物时，将产生回波脉冲，回波脉冲经过多面体转鼓(6)的上端的多面体反射镜(13)反射到穿孔镜(5)，再由穿孔镜(5)反射到接收透镜(8)，接收透镜(8)将回波脉冲聚焦于APD探测器(9)上，APD探测电路(10)根据APD探测器(9)回波脉冲的强弱和延迟计算出与障碍物之间的距离和障碍物的方位；同时光电对(11)通过对多面体转鼓(6)下端的均匀锯齿计数，由测角电路(12)反馈出障碍物的方位信息，控制系统(1)结合上述数据可以给出障碍物的实时分布图，并给出相关的警告。